JP5386479B2 - ハイブリッド型産業車両 - Google Patents

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Description

本発明はエンジンと電動モータとを駆動源として備えたハイブリッド型産業車両に関する。
ハイブリッド型産業車両は、エンジンと電動モータとを駆動源として備えているため、大動力の取り出しが可能でありながら、エネルギー効率も優れている。かかるハイブリッド型産業車両の一例として、ハイブリッド型フォークリフトが知られている。
そして、このフォークリフトには、ステアリング作動に大きな駆動力が必要であるため、乗用車と同様のハンドルから車輪までが機械的な軸とギアで繋がりアクチュエータでアシストするパワーステアリングではなく、ハンドルから車輪までが油圧のみでつながったフルハイドロリックタイプのものが多い。フルハイドロリックタイプのフォークリフトでは、ステアリング駆動用の圧油も、荷役駆動用の圧油を供給するための油圧ポンプから供給される構成となっているものがほとんどである。
下記の特許文献1には、かかる構成のハイブリッド型フォークリフトが開示されている。このハイブリッド型フォークリフトの構成を図15に基づいて説明する。図15は従来のハイブリッド型フォークリフトの駆動系統の構成図である。
図15に示すように、従来のハイブリッド型フォークリフトは、エンジン1と、バッテリ2と、第1の電動モータ3と、第2の電動モータ4と、第1の油圧ポンプ12と、第2の油圧ポンプ13と、第1のギアトレン9と、第2のギアトレン5などを備えている。
エンジン1の出力軸1aは、エンジン1側から第2のギアトレン5側へのみ動力を伝達するワンウエイクラッチ15と、第2のギアトレン5と、トルクコンバータ6と、トランスミッション7と、このトランスミッション7に設けられた前後進クラッチ8とを介して、第1のギアトレン9に接続されている。一方、第1の電動モータ3の出力軸3aは、直接、第1のギアトレン9に接続されている。第1のギアトレン9は、差動ギア(図示省略)などを備えたフロントアクスル10を介して前輪(駆動輪)11に接続されている。
従って、本ハイブリッド型フォークリフトは、第1の電動モータ3の動力とエンジン1の動力とが、第1のギアトレン9を介して前輪11に伝達されることにより、前輪11が回転駆動されて走行する。なお、第1の電動モータ3は、バッテリ2から電力が第1のインバータ14を介して供給されることにより作動する。
一方、第2の電動モータ4は、その出力軸4aが第2のギアトレン5を介して第1の油圧ポンプ12に接続されており、バッテリ2から電力が第2のインバータ17を介して供給されることにより作動する。また、第1の油圧ポンプ12には、第2のギアトレン5を介して、エンジン1の出力軸1aも接続されている。従って、エンジン1の動力と第2の電動モータ4の動力とが第2のギアトレン5を介して第1の油圧ポンプ12に伝達されることにより、第1の油圧ポンプ12は回転駆動される。その結果、第1の油圧ポンプ12から吐出された圧油が、図示しない荷役油圧系統の油圧シリンダとステアリング油圧系統の油圧シリンダとに供給される。
第2の油圧ポンプ13は、入力側が、前記荷役油圧系統の油圧シリンダに接続される一方、出力側が、ワンウエイクラッチ16と第2のギアトレン5とを介して第2の電動モータ4に接続されている。このため、リフト降下時には、前記荷役油圧系統の油圧シリンダから排出される圧油によって第2の油圧ポンプ13が回転駆動され、この第2の油圧ポンプ13によって第2の電動モータ4が回転駆動されることにより発電機として機能し、この発電機としての第2の電動モータ4の発電電力がインバータ14を介してバッテリ2に充電される(即ち荷役回生させる)。なお、エンジン1の始動は図示しないエンジン始動専用のスタータモータによって行われる。
特開2008−7089号公報 特開2006−273514号公報
ハイブリッド型フォークリフトにおける燃費向上技術の一つとして、車両停止時や、フォークリフトが作業をしていないエンジンアイドリング状態時にエンジン1を停止させるアイドリングストップがある。このアイドリングストップ中にはエンジン1は停止しているが、このような状態においてもステアリング操作を行うことができるようにする必要がある。
しかしながら、上記従来のハイブリッド型フォークリフトにおいてアイドリングストップを実施した場合、1つの第1の油圧ポンプ12によって荷役油圧系統とステアリング油圧系統の両方に圧油を供給する構成であるため、第2の電動モータ4だけでは第1の油圧ポンプ12を駆動してステアリング油圧系統に十分な圧油を供給することができない。このため、例えばステアリング操作とエンジン起動とを同時に行うことができず、エンジン1を起動してからステアリング操作を行う必要があった。
なお、上記の特許文献2には遊星歯車やクラッチを用いて、ステアリング操作とエンジン起動とを同時に行うことができる構成のハイブリッド型フォークリフトが開示されている。しかし、このハイブリッド型フォークリフトでは、容量が大きくてサイズの大きな電動モータが必要になるため、車両が高コストとなり、且つ、電動モータのための大きな設置スペースも必要になる。また、ステアリング駆動力を荷役負荷部から得るため、エンジンと電動モータの動力を連結・分配する遊星歯車部が故障した場合にはステアリング操作を行うことができず、車両の進行方向を変えることができないため、車両の走行動作が不能になってしまう。
従って本発明は上記の事情に鑑み、遊星歯車やクラッチなど複雑な機構を用いなくても、アイドリングストップ中(エンジン停止中)にステアリング操作を行うことなどが可能なハイブリッド型フォークリフトを提供することを課題とする。
上記課題を解決する第1発明のハイブリッド型産業車両は、エンジンと、バッテリと、このバッテリからの電力供給により作動する第1の電動モータと、第1のギアトレンとを備え、前記第1の電動モータの動力と前記エンジンの動力とを前記第1のギアトレンを介して駆動輪に伝達する構成のハイブリッド型産業車両において、
前記バッテリからの電力供給により作動する第2の電動モータと、
荷役油圧系統へ圧油を供給する第1の油圧ポンプと、
前記エンジンと前記第2の電動モータと前記第1の油圧ポンプとの間に介設されて、これらのエンジンと第2の電動モータと第1の油圧ポンプとの間の相互の動力伝達が可能な第2のギアトレンと、
ステアリング油圧系統へ圧油を供給する第2の油圧ポンプと、
前記バッテリからの電力供給により作動し、前記第2の油圧ポンプを駆動する第3の電動モータとを備え、
前記第1の油圧ポンプから吐出される圧油と、前記第2の油圧ポンプから吐出される圧油とを、これらの第1の油圧ポンプと第2の油圧ポンプに共通の油圧ラインで合流させた後、前記荷役油圧系統と前記ステアリング油圧系統とに供給する構成としたことを特徴とする。
また、第発明のハイブリッド型産業車両は、第発明のハイブリッド型産業車両において、
前記荷役油圧系統から排出される圧油によって作動する荷役回生用の油圧モータと、
前記油圧モータ側から前記第2の油圧ポンプ側にのみ動力を伝達する動力伝達手段とを備え、
前記油圧モータにより前記動力伝達手段と前記第2の油圧ポンプとを介して前記第3の電動モータを駆動して、前記第3の電動モータを発電機として機能させることにより、この発電機としての第3の電動モータの発電電力を前記バッテリに充電する構成としたことを特徴とする。
また、第発明のハイブリッド型産業車両は、第発明のハイブリッド型産業車両において、
前記動力伝達手段は、前記油圧モータ側から前記第2の油圧ポンプ側へのみ動力を伝達するワンウエイクラッチであることを特徴とする。
また、第発明のハイブリッド型産業車両は、第発明のハイブリッド型産業車両において、
前記共通の油圧ラインから前記ステアリング油圧系統へ圧油を供給する油圧ラインにアキュムレータを設けたことを特徴とする。
また、第発明のハイブリッド型産業車両は、第発明のハイブリッド型産業車両において、
前記共通の油圧ラインからの圧油を前記ステアリング油圧系統へ供給する油圧ラインにアキュムレータを設けたことを特徴とする。
また、第発明のハイブリッド型産業車両は、エンジンと、バッテリと、このバッテリからの電力供給により作動する第1の電動モータと、第1のギアトレンとを備え、前記第1の電動モータの動力と前記エンジンの動力とを前記第1のギアトレンを介して駆動輪に伝達する構成のハイブリッド型産業車両において、
前記バッテリからの電力供給により作動する第2の電動モータと、
荷役油圧系統へ圧油を供給する第1の油圧ポンプと、
前記エンジンと前記第2の電動モータと前記第1の油圧ポンプとの間に介設されて、これらのエンジンと第2の電動モータと第1の油圧ポンプとの間の相互の動力伝達が可能な第2のギアトレンと、
ステアリング油圧系統へ圧油を供給する第2の油圧ポンプと、
前記バッテリからの電力供給により作動し、前記第2の油圧ポンプを駆動する第3の電動モータとを備え、
前記第1の油圧ポンプから前記荷役油圧系統へ圧油を供給する第1の油圧ラインと、前記第2の油圧ポンプから前記ステアリング油圧系統へ圧油を供給する第2の油圧ラインとを第3の油圧ラインによって接続し、
且つ、前記第1の油圧ラインと前記第2の油圧ラインとを連通させる第1の状態と、前記第1の油圧ラインと油タンクへ通じる第4の油圧ラインとを連通させる第2の状態との切替えが可能な方向制御弁を、前記第3の油圧ラインに設けたことを特徴とする。
また、第発明のハイブリッド型産業車両は、エンジンと、バッテリと、このバッテリからの電力供給により作動する第1の電動モータと、第1のギアトレンとを備え、前記第1の電動モータの動力と前記エンジンの動力とを前記第1のギアトレンを介して駆動輪に伝達する構成のハイブリッド型産業車両において、
前記バッテリからの電力供給により作動する第2の電動モータと、
荷役油圧系統へ圧油を供給する第1の油圧ポンプと、
前記エンジンと前記第2の電動モータと前記第1の油圧ポンプとの間に介設されて、これらのエンジンと第2の電動モータと第1の油圧ポンプとの間の相互の動力伝達が可能な第2のギアトレンと、
ステアリング油圧系統へ圧油を供給する第2の油圧ポンプと、
前記バッテリからの電力供給により作動し、前記第2の油圧ポンプを駆動する第3の電動モータとを備え、
前記第1の油圧ポンプから前記荷役油圧系統へ圧油を供給する第1の油圧ラインと、前記第2の油圧ポンプから前記ステアリング油圧系統へ圧油を供給する第2の油圧ラインとを第3の油圧ラインによって接続し、
且つ、前記第1の油圧ラインと前記第2の油圧ラインとを連通させる第1の状態と、前記第1の油圧ラインと油タンクへ通じる第4の油圧ラインとを連通させる第2の状態と、前記第1の油圧ラインと前記第2の油圧ラインと前記第4の油圧ラインとの間の流れを遮断する第3の状態との切替えが可能な方向制御弁を、前記第3の油圧ラインに設けたことを特徴とする。
また、第発明のハイブリッド型産業車両は、エンジンと、バッテリと、このバッテリからの電力供給により作動する第1の電動モータと、第1のギアトレンとを備え、前記第1の電動モータの動力と前記エンジンの動力とを前記第1のギアトレンを介して駆動輪に伝達する構成のハイブリッド型産業車両において、
前記バッテリからの電力供給により作動する第2の電動モータと、
荷役油圧系統へ圧油を供給する第1の油圧ポンプと、
前記エンジンと前記第2の電動モータと前記第1の油圧ポンプとの間に介設されて、これらのエンジンと第2の電動モータと第1の油圧ポンプとの間の相互の動力伝達が可能な第2のギアトレンと、
ステアリング油圧系統へ圧油を供給する第2の油圧ポンプと、
前記バッテリからの電力供給により作動し、前記第2の油圧ポンプを駆動する第3の電動モータとを備え、
方向制御弁を介して第1の油圧ラインと第2の油圧ラインと接続することにより、前記第1の油圧ポンプから前記第1の油圧ラインへ吐出した圧油と、前記第2の油圧ポンプから第2の油圧ラインへ吐出した圧油とを合流した後、前記荷役油圧系統と前記ステアリング油圧系統とに供給する構成とし、
且つ、前記方向制御弁は、前記第1の油圧ラインと前記第2の油圧ラインとを連通させる第1の状態と、前記第1の油圧ラインと油タンクへ通じる第3の油圧ラインとを連通させる第2の状態との切り替えが可能であることを特徴とする。
また、第発明のハイブリッド型産業車両は、エンジンと、バッテリと、このバッテリからの電力供給により作動する第1の電動モータと、第1のギアトレンとを備え、前記第1の電動モータの動力と前記エンジンの動力とを前記第1のギアトレンを介して駆動輪に伝達する構成のハイブリッド型産業車両において、
前記バッテリからの電力供給により作動する第2の電動モータと、
荷役油圧系統へ圧油を供給する第1の油圧ポンプと、
前記エンジンと前記第2の電動モータと前記第1の油圧ポンプとの間に介設されて、これらのエンジンと第2の電動モータと第1の油圧ポンプとの間の相互の動力伝達が可能な第2のギアトレンと、
ステアリング油圧系統へ圧油を供給する第2の油圧ポンプと、
前記バッテリからの電力供給により作動し、前記第2の油圧ポンプを駆動する第3の電動モータとを備え、
方向制御弁を介して第1の油圧ラインと第2の油圧ラインと接続することにより、前記第1の油圧ポンプから前記第1の油圧ラインへ吐出した圧油と、前記第2の油圧ポンプから第2の油圧ラインへ吐出した圧油とを合流した後、前記荷役油圧系統と前記ステアリング油圧系統とに供給する構成とし、
且つ、前記方向制御弁は、前記第1の油圧ラインと前記第2の油圧ラインとを連通させる第1の状態と、前記第1の油圧ラインと油タンクへ通じる第3の油圧ラインとを連通させる第2の状態と、前記第1の油圧ラインと前記第2の油圧ラインと前記第3の油圧ラインとの間の流れを遮断する第3の状態との切替えが可能であることを特徴とする。
また、第10発明のハイブリッド型産業車両は、第〜第発明の何れかのハイブリッド型産業車両において、
前記第2の油圧ラインにアキュムレータを設けたことを特徴とする。
第1発明のハイブリッド型フォークリフトによれば、エンジンと、バッテリと、このバッテリからの電力供給により作動する第1の電動モータと、第1のギアトレンとを備え、前記第1の電動モータの動力と前記エンジンの動力とを前記第1のギアトレンを介して駆動輪に伝達する構成のハイブリッド型産業車両において、前記バッテリからの電力供給により作動する第2の電動モータと、荷役油圧系統へ圧油を供給する第1の油圧ポンプと、前記エンジンと前記第2の電動モータと前記第1の油圧ポンプとの間に介設されて、これらのエンジンと第2の電動モータと第1の油圧ポンプとの間の相互の動力伝達が可能な第2のギアトレンと、ステアリング油圧系統へ圧油を供給する第2の油圧ポンプと、前記バッテリからの電力供給により作動し、前記第2の油圧ポンプを駆動する第3の電動モータとを備えたことを特徴としているため、遊星歯車やクラッチなど複雑な機構を用いなくても、アイドリングストップ中(エンジン停止中)に第3の電動モータで第2の油圧ポンプを駆動することにより、ステアリング油圧系統へ圧油を供給してステアリング操作を行うことができる。また、第2の電動モータの動力を第2のギアトレンを介してエンジンへ伝達することができるため、第2の電動モータは、第2のギアトレンを介して第1の油圧ポンプを駆動する機能を有するだけでなく、エンジンを駆動してエンジンを始動させることもできる(エンジン始動専用のスタータモータが不要である)。そして、例えばエンジン停止中に第3の電動モータを作動させてステアリング操作を行っている状況においても、第2の電動モータでエンジンを駆動してエンジンを始動させることができるため、ステアリング操作のフィーリングを損なうことなく、速やかにエンジンを始動させることができる。しかも、第2のギアトレンが故障したとしても、第3の電動モータで第2の油圧ポンプを駆動することによってステアリング操作を行うことができるため、車両走行が可能である。
また、発明のハイブリッド型産業車両によれば、前記第1の油圧ポンプから吐出される圧油と、前記第2の油圧ポンプから吐出される圧油とを、これらの第1の油圧ポンプと第2の油圧ポンプに共通の油圧ラインで合流させた後、前記荷役油圧系統と前記ステアリング油圧系統とに供給する構成としたことを特徴としているため、エンジンと第2の電動モータと第3の電動モータの何れにおいても、荷役油圧系統とステアリング油圧系統を駆動することができるため、エンジン停止時には第3の電動モータの動力によってステアリング駆動を行い、エンジン始動後にはエンジンによってステアリング駆動分の動力を確保することができる。従って、第3の電動モータではエンジンを始動させるまでの間の荷役やステアリング分の必要油量を確保することができればよいため、第3の電動モータを小容量化することができる。
発明のハイブリッド型産業車両によれば、第発明のハイブリッド型産業車両において、前記荷役油圧系統から排出される圧油によって作動する荷役回生用の油圧モータと、前記油圧モータ側から前記第2の油圧ポンプ側にのみ動力を伝達する動力伝達手段とを備え、前記油圧モータにより前記動力伝達手段と前記第2の油圧ポンプとを介して前記第3の電動モータを駆動して、前記第3の電動モータを発電機として機能させることにより、この発電機としての第3の電動モータの発電電力を前記バッテリに充電する構成としたことを特徴としているため、上記第発明のハイブリッド型産業車両と同様の効果が得られ、しかも、荷役回生を行うことができるため、エネルギー効率を更に向上させることができる。
発明のハイブリッド型産業車両によれば、第発明のハイブリッド型産業車両において、前記動力伝達手段は、前記油圧モータ側から前記第2の油圧ポンプ側へのみ動力を伝達するワンウエイクラッチであることを特徴としているため、上記第発明のハイブリッド型産業車両と同様の効果が得られ、しかも、ワンウエイクラッチを用いたことにより、簡易な構成で荷役回生を実現することができる。
発明のハイブリッド型産業車両によれば、第発明のハイブリッド型産業車両において、前記共通の油圧ラインから前記ステアリング油圧系統へ圧油を供給する油圧ラインにアキュムレータを設けたことを特徴としているため、ステアリング操作のために第2の油圧ポンプ(第3の電動モータ)を作動させなくても、アキュムレータに蓄えられている圧油がステアリング油圧系統に供給されることにより、ステアリング操作を行うことができる。このため、第2の油圧ポンプ(第3の電動モータ)の作動頻度を低減して、よりエネルギー効率(燃費)を向上させることができる。
発明のハイブリッド型産業車両によれば、第発明のハイブリッド型産業車両において、前記共通の油圧ラインからの圧油を前記ステアリング油圧系統へ供給する油圧ラインにアキュムレータを設けたことを特徴としているため、ステアリング操作のために第2の油圧ポンプ(第3の電動モータ)を作動させなくても、アキュムレータに蓄えられている圧油がステアリング油圧系統に供給されることにより、ステアリング操作を行うことができる。このため、第2の油圧ポンプ(第3の電動モータ)の作動頻度を低減して、よりエネルギー効率(燃費)を向上させることができる。
発明のハイブリッド型産業車両によれば、エンジンと、バッテリと、このバッテリからの電力供給により作動する第1の電動モータと、第1のギアトレンとを備え、前記第1の電動モータの動力と前記エンジンの動力とを前記第1のギアトレンを介して駆動輪に伝達する構成のハイブリッド型産業車両において、前記バッテリからの電力供給により作動する第2の電動モータと、荷役油圧系統へ圧油を供給する第1の油圧ポンプと、前記エンジンと前記第2の電動モータと前記第1の油圧ポンプとの間に介設されて、これらのエンジンと第2の電動モータと第1の油圧ポンプとの間の相互の動力伝達が可能な第2のギアトレンと、ステアリング油圧系統へ圧油を供給する第2の油圧ポンプと、前記バッテリからの電力供給により作動し、前記第2の油圧ポンプを駆動する第3の電動モータとを備え、前記第1の油圧ポンプから前記荷役油圧系統へ圧油を供給する第1の油圧ラインと、前記第2の油圧ポンプから前記ステアリング油圧系統へ圧油を供給する第2の油圧ラインとを第3の油圧ラインによって接続し、且つ、前記第1の油圧ラインと前記第2の油圧ラインとを連通させる第1の状態と、前記第1の油圧ラインと油タンクへ通じる第4の油圧ラインとを連通させる第2の状態との切替えが可能な方向制御弁を、前記第3の油圧ラインに設けたことを特徴としているため、アイドリング状態などのようにエンジンによって第1の油圧ポンプを無駄に回転駆動してしまう際に方向制御弁を第2の状態に切り替えることにより、第1の油圧ポンプから吐出された圧油が油タンクに流れて第1の油圧ポンプの吐出圧がほとんど上昇しないようにすることができる。このため、無駄な動力消費を抑えて、より燃費を向上させることができる。
発明のハイブリッド型産業車両は、エンジンと、バッテリと、このバッテリからの電力供給により作動する第1の電動モータと、第1のギアトレンとを備え、前記第1の電動モータの動力と前記エンジンの動力とを前記第1のギアトレンを介して駆動輪に伝達する構成のハイブリッド型産業車両において、前記バッテリからの電力供給により作動する第2の電動モータと、荷役油圧系統へ圧油を供給する第1の油圧ポンプと、前記エンジンと前記第2の電動モータと前記第1の油圧ポンプとの間に介設されて、これらのエンジンと第2の電動モータと第1の油圧ポンプとの間の相互の動力伝達が可能な第2のギアトレンと、ステアリング油圧系統へ圧油を供給する第2の油圧ポンプと、前記バッテリからの電力供給により作動し、前記第2の油圧ポンプを駆動する第3の電動モータとを備え、前記第1の油圧ポンプから前記荷役油圧系統へ圧油を供給する第1の油圧ラインと、前記第2の油圧ポンプから前記ステアリング油圧系統へ圧油を供給する第2の油圧ラインとを第3の油圧ラインによって接続し、且つ、前記第1の油圧ラインと前記第2の油圧ラインとを連通させる第1の状態と、前記第1の油圧ラインと油タンクへ通じる第4の油圧ラインとを連通させる第2の状態と、前記第1の油圧ラインと前記第2の油圧ラインと前記第4の油圧ラインとの間の流れを遮断する第3の状態との切替えが可能な方向制御弁を、前記第3の油圧ラインに設けたことを特徴としているため、荷の積載量によって、第1の油圧ラインの方が第2の油圧ラインよりも高い圧力が必要な場合には、方向制御弁の第3の状態を選択して流れを遮断することにより、無駄に圧油が第1の油圧ライン側から第2の油圧ライン側に流れないようにして、動力消費の無駄を抑え、燃費を向上させることができる。また、第1の油圧ポンプ(即ちエンジンや第2の電動モータ)は作動させず、第2の油圧ポンプ(即ち第3の電動モータ)のみを作動させてステアリング油圧系統に圧油を供給する際にも、方向制御弁の第3の状態を選択して流れを遮断することにより、圧油の一部が方向制御弁を介して第2の油圧ライン側から第1の油圧ライン側へ無駄に流れてしまうのを防止することもできる。
発明のハイブリッド型産業車両は、エンジンと、バッテリと、このバッテリからの電力供給により作動する第1の電動モータと、第1のギアトレンとを備え、前記第1の電動モータの動力と前記エンジンの動力とを前記第1のギアトレンを介して駆動輪に伝達する構成のハイブリッド型産業車両において、前記バッテリからの電力供給により作動する第2の電動モータと、荷役油圧系統へ圧油を供給する第1の油圧ポンプと、前記エンジンと前記第2の電動モータと前記第1の油圧ポンプとの間に介設されて、これらのエンジンと第2の電動モータと第1の油圧ポンプとの間の相互の動力伝達が可能な第2のギアトレンと、ステアリング油圧系統へ圧油を供給する第2の油圧ポンプと、前記バッテリからの電力供給により作動し、前記第2の油圧ポンプを駆動する第3の電動モータとを備え、方向制御弁を介して第1の油圧ラインと第2の油圧ラインと接続することにより、前記第1の油圧ポンプから前記第1の油圧ラインへ吐出した圧油と、前記第2の油圧ポンプから第2の油圧ラインへ吐出した圧油とを合流した後、前記荷役油圧系統と前記ステアリング油圧系統とに供給する構成とし、且つ、前記方向制御弁は、前記第1の油圧ラインと前記第2の油圧ラインとを連通させる第1の状態と、前記第1の油圧ラインと油タンクへ通じる第3の油圧ラインとを連通させる第2の状態との切り替えが可能であることを特徴としているため、アイドリング状態などのようにエンジンによって第1の油圧ポンプを無駄に回転駆動してしまう際に方向制御弁72を第2の状態bに切り替えることにより、第1の油圧ポンプから吐出された圧油が油タンクに流れて第1の油圧ポンプの吐出圧がほとんど上昇しないようにすることができる。このため、無駄な動力消費を抑えて、より燃費を向上させることができる。また、方向制御弁を第1の状態に切り替えたときには、第1の油圧ポンプ(エンジン、第2の電動モータ)と第2の油圧ポンプ(第3の電動モータ)の何れでもステアリング操作を行うことができる。
発明のハイブリッド型産業車両は、エンジンと、バッテリと、このバッテリからの電力供給により作動する第1の電動モータと、第1のギアトレンとを備え、前記第1の電動モータの動力と前記エンジンの動力とを前記第1のギアトレンを介して駆動輪に伝達する構成のハイブリッド型産業車両において、前記バッテリからの電力供給により作動する第2の電動モータと、荷役油圧系統へ圧油を供給する第1の油圧ポンプと、前記エンジンと前記第2の電動モータと前記第1の油圧ポンプとの間に介設されて、これらのエンジンと第2の電動モータと第1の油圧ポンプとの間の相互の動力伝達が可能な第2のギアトレンと、ステアリング油圧系統へ圧油を供給する第2の油圧ポンプと、前記バッテリからの電力供給により作動し、前記第2の油圧ポンプを駆動する第3の電動モータとを備え、方向制御弁を介して第1の油圧ラインと第2の油圧ラインと接続することにより、前記第1の油圧ポンプから前記第1の油圧ラインへ吐出した圧油と、前記第2の油圧ポンプから第2の油圧ラインへ吐出した圧油とを合流した後、前記荷役油圧系統と前記ステアリング油圧系統とに供給する構成とし、且つ、前記方向制御弁は、前記第1の油圧ラインと前記第2の油圧ラインとを連通させる第1の状態と、前記第1の油圧ラインと油タンクへ通じる第3の油圧ラインとを連通させる第2の状態と、前記第1の油圧ラインと前記第2の油圧ラインと前記第3の油圧ラインとの間の流れを遮断する第3の状態との切替えが可能であることを特徴としているため、荷の積載量によって、第1の油圧ラインの方が第2の油圧ラインよりも高い圧力が必要な場合には、方向制御弁の第3の状態を選択して流れを遮断することにより、無駄に圧油が第1の油圧ライン側から第2の油圧ライン側に流れないようにして、動力消費の無駄を抑え、燃費を向上させることができる。
また、第10発明のハイブリッド型産業車両は、第〜第発明の何れかのハイブリッド型産業車両において、前記第2の油圧ラインにアキュムレータを設けたことを特徴としているため、ステアリング操作のために第2の油圧ポンプ(第3の電動モータ)を作動させなくても、アキュムレータに蓄えられている圧油がステアリング油圧系統に供給されることにより、ステアリング操作を行うことができる。このため、第2の油圧ポンプ(第3の電動モータ)の作動頻度を低減して、よりエネルギー効率(燃費)を向上させることができる。
本発明の参考例1に係るハイブリッド型フォークリフトの駆動系統の構成図である。 本発明の実施の形態例に係るハイブリッド型フォークリフトの駆動系統の構成図である。 本発明の実施の形態例に係るハイブリッド型フォークリフトの駆動系統の構成図である。 本発明の参考例2に係るハイブリッド型フォークリフトの駆動系統の構成図である。 前記ハイブリッド型フォークリフトのアキュムレータ圧力(油圧ポンプ制御)に関する制御ブロック図である。 本発明の実施の形態例に係るハイブリッド型フォークリフトの駆動系統の構成図である。 本発明の実施の形態例に係るハイブリッド型フォークリフトの駆動系統の構成図である。 本発明の実施の形態例に係るハイブリッド型フォークリフトの駆動系統の構成図である。 バルブ操作条件一覧表を示す図である。 前記ハイブリッド型フォークリフトの弁制御に関する制御ブロック図である。 本発明の実施の形態例に係るハイブリッド型フォークリフトの駆動系統の構成図である。 前記ハイブリッド型フォークリフトの弁制御に関する制御ブロック図である。 本発明の実施の形態例に係るハイブリッド型フォークリフトの駆動系統の構成図である。 本発明の実施の形態例に係るハイブリッド型フォークリフトの駆動系統の構成図である。 従来のハイブリッド型フォークリフトの駆動系統の構成図である。
21 エンジン、 22 バッテリ、 23 第1の電動モータ、 23a 出力軸、 24 第2の電動モータ、 24a 出力軸、 25 第3の電動モータ、 25a 出力軸、 26 第1の油圧ポンプ、 26a 入力軸、 27 第2の油圧ポンプ、 27a 入力軸、 28 第2のギアトレン、 28a,28b ギア、 28c,28d 回転軸、 29 トルクコンバータ、 29a 入力軸、 30 トランスミッション、 30a 出力軸、 31 前後進クラッチ、 32 第1のギアトレン、 32a,32b ギア、 32c,32d 回転軸、 33 フロントアクスル、 33a 入力軸、 34 前輪(駆動輪)、 35 第1のインバータ、 36 第2のインバータ、 37 油圧ライン、 38 コントロールバルブ、 39 第1の油圧シリンダ、 40 第3のインバータ、 41 油圧ライン、 42 ステアリング用のバルブ、 43 第2の油圧シリンダ、 44 ハンドル、 45 ブレーキ油圧ユニット、 46 パーキングブレーキ、 47 サイドブレーキ、 48 ドラム式のブレーキ、 51 共通の油圧ライン、 52,53 油圧ライン、 54 油圧バルブ、 55 油圧ライン、 61 油圧モータ、 62 ワンウエイクラッチ、 63 油圧ライン、 71 アキュムレータ、 72 方向制御弁、 73 第3の油圧ライン、 75 第4の油圧ライン(実施の形態例7,8)又は第3の油圧ライン(実施の形態例9,10) 76 油タンク、 77 方向制御弁、 81 アキュムレータ圧力計、 82 制御装置、 91 エンジン作動・停止状態検出手段、 92 荷役・走行状態検出手段、 93 ステアリング操作状態検出手段、 94 アイドリング状態検出手段、 95 制御装置、 96 第1の油圧ポンプ吐出圧力計、 97 第2の油圧ポンプ吐出圧力計
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて詳細に説明する。
参考例1>
図1は本発明の参考例1に係るハイブリッド型フォークリフトの駆動系統の構成図である。
図1に示すように、本参考例1のハイブリッド型フォークリフトは、エンジン21と、バッテリ22と、第1の電動モータ23と、第2の電動モータ24と、第3の電動モータ25と、第1の油圧ポンプ26と、第2の油圧ポンプ27と、第1のギアトレン32と、第2のギアトレン28などを備えている。
エンジン21の出力軸(回転軸)21aは、第2のギアトレン28と、トルクコンバータ29と、トランスミッション30と、このトランスミッション30に設けられた前後進クラッチ31とを介して、第1のギアトレン32に接続されている。一方、第1の電動モータ23の出力軸(回転軸)23aは、直接、第1のギアトレン32に接続されている。第1のギアトレン32は、差動ギア(図示省略)などを備えたフロントアクスル33を介して前輪(駆動輪)34に接続されている。
従って、本ハイブリッド型フォークリフトは、第1の電動モータ23の動力とエンジン21の動力とが第1のギアトレン32を介して前輪34に伝達されることにより、前輪34が回転駆動されて走行する。
詳述すると、第2のギアトレン28は互いに噛合する平歯車又はヘリカルギアであるギア28aとギア28bとを備えており、ギア28aの回転軸28cの一端側と他端側とにそれぞれ、エンジン21の出力軸21aとトルクコンバータ29の入力軸(回転軸)29aとが結合されている。第1のギアトレン32は互いに噛合する平歯車又はヘリカルギアである大径のギア32aと小径のギア32bとを備えた減速機構となっており、ギア32aの回転軸32cの一端側と他端側とにそれぞれ、トランスミッション31(クラッチ31)の出力軸30aとフロントアクスル33の入力軸33aとが結合されている。また、ギア32bの回転軸32dには第1の電動モータ23の出力軸23aが結合されている。従って、第1の電動モータ23の回転は第1のギアトレン32(ギア32a,32b)で減速されてフロントアクスル33(前輪34)に伝達される。なお、第1の電動モータ23は、バッテリ22から電力が第1のインバータ35を介して(即ち直流電力が交流電力に変換されて)供給されることにより作動する。
本ハイブリッド型フォークリフトは、第1の電動モータ23のみによる走行と、エンジン21のみによる走行と、第1の電動モータ23とエンジン21とによる走行とが可能である。例えば、始動時などの低速時には第1の電動モータ23によって走行し、高速時にはエンジン21、或いはエンジン21及び第1の電動モータ23によって走行することができる。また、第1の電動モータ23によって走行中には、第1の電動モータ23が発電機として機能し、この第1の電動モータ23の発電電力を第1のインバータ35を介して(即ち交流電力を直流電力に変換して)バッテリ22に充電すること(即ち制動エネルギーを回生すること)もできる。
一方、第2の電動モータ24は、その出力軸(回転軸)24aが第2のギアトレン28を介して第1の油圧ポンプ26に接続されており、バッテリ22から電力が第2のインバータ36を介して(即ち直流電力が交流電力に変換されて)供給されることにより作動する。具体的には、ギア28bの回転軸28dの一端側と他端側とにそれぞれ、第2の電動モータ24の出力軸24aと第1の油圧ポンプ26の入力軸(回転軸)26aとが接続されている。
また、第1の油圧ポンプ26には、第2のギアトレン28(ギア28a,28b)を介して、エンジン21の出力軸21aも接続されている。従って、エンジン21の動力と第2の電動モータ24の動力とが、第2のギアトレン28を介して第1の油圧ポンプ26に伝達されることにより、第1の油圧ポンプ26は回転駆動される。その結果、第1の油圧ポンプ26から吐出された圧油が、油圧ライン37及びこの油圧ライン37に設けられたコントロールバルブ38を介して、荷役油圧系統の第1の油圧シリンダ39に供給される。第1の油圧シリンダ39は、図示しないフォークに載置された荷物を前記フォークとともに昇降する。
また、エンジン21と第2の電動モータ24とが第2のギアトレン28(ギア28a,28b)を介して接続されているため、図1中に矢印Aで示す如くエンジン21の動力を第2のギアトレン28を介して第2の電動モータ24に伝達することにより、第2の電動モータ24を回転駆動することができる。その結果、第2の電動モータ24は発電機として機能し、この第2の電動モータ24の発電電力が、第2のインバータ36を介して(即ち交流電力が直流電力に変換されて)バッテリ22に充電される。
また、エンジン21と第2の電動モータ24が第2のギアトレン28(ギア28a,28b)を介して接続されているため、図1中に矢印Bで示す如く第2の電動モータ24の動力を第2のギアトレン28を介して第2の電動モータ24に伝達することもできる。従って、第2の電動モータ24によってエンジン21を駆動することにより、エンジン21を始動することもできる。即ち、第2の電動モータ24はエンジン21のスタータとしても機能する。
そして、本ハイブリッド型フォークリフトはハンドル44から図示しない後輪(操舵輪)までが油圧のみでつながったフルハイドロリックタイプのものであり、このフルハイドロリックタイプのステアリング油圧系統を駆動するために(ステアリング油圧系統に圧油を供給するために)、第3の電動モータ25と第2の油圧ポンプ27とが装備されている。
第3の電動モータ25は、その出力軸(回転軸)25aが第2の油圧ポンプ27の入力軸(回転軸)27aに結合されており、バッテリ22から電力が第3のインバータ40を介して(即ち直流電力が交流電力に変換されて)供給されることにより作動する。第3の電動モータ25によって第2の油圧ポンプ27が回転駆動されると、この第2の油圧ポンプ27から吐出された圧油が、油圧ライン41及びステアリング用のバルブ42を介して、ステアリング油圧系統の第2の油圧シリンダ43に供給される。
ハンドル44の操作でバルブ42が制御(圧油の流通方向や流量が制御)されることによって、第2の油圧シリンダ43の動作方向が制御されることにより、第2の油圧シリンダ43に接続された図示しない後輪(操舵輪)のステアリング操作が行われる。なお、第2の油圧ポンプ27から吐出された圧油は、ブレーキ油圧ユニット45を介してパーキングブレーキ46とサイドブレーキ47にも供給されるようになっている。図1中の48はドラム式のブレーキである。
以上のように、本参考例1のハイブリッド型フォークリフトによれば、エンジン21と、バッテリ22と、このバッテリ22からの電力供給により作動する第1の電動モータ23と、第1のギアトレン32とを備え、第1の電動モータ23の動力とエンジン21の動力とを第1のギアトレン32を介して駆動輪34に伝達する構成のハイブリッド型フォークリフトにおいて、バッテリ22からの電力供給により作動する第2の電動モータ24と、荷役油圧系統へ圧油を供給する第1の油圧ポンプ26と、エンジン21と第2の電動モータ24と第1の油圧ポンプ26との間に介設されて、これらのエンジン21と第2の電動モータ24と第1の油圧ポンプ26との間の相互の動力伝達が可能な第2のギアトレン28と、ステアリング油圧系統へ圧油を供給する第2の油圧ポンプ27と、バッテリ22からの電力供給により作動し、第2の油圧ポンプ27を駆動する第3の電動モータ25とを備えたことを特徴としているため、遊星歯車やクラッチなど複雑な機構を用いなくても、アイドリングストップ中(エンジン停止中)に第3の電動モータ25で第2の油圧ポンプ27を駆動することにより、ステアリング油圧系統へ圧油を供給してステアリング操作を行うことができる。
また、第2の電動モータ24の動力を第2のギアトレン28を介してエンジン21へ伝達することができるため、第2の電動モータ24は、第2のギアトレン28を介して第1の油圧ポンプ26を駆動する機能を有するだけでなく、エンジン21を駆動してエンジン21を始動させることもできる(エンジン始動専用のスタータモータが不要である)。そして、例えばエンジン停止中に第3の電動モータ25を作動させてステアリング操作を行っている状況においても、第2の電動モータ24でエンジン21を駆動してエンジン21を始動させることができるため、ステアリング操作のフィーリングを損なうことなく、速やかにエンジン21を始動させることができる。しかも、第2のギアトレン28が故障したとしても、第3の電動モータ25で第2の油圧ポンプ27を駆動することによってステアリング操作を行うことができるため、車両走行が可能である。
<実施の形態例
図2は本発明の実施の形態例に係るハイブリッド型フォークリフトの駆動系統の構成図である。なお、図2において上記参考例1(図1参照)と同様の部分については同一の符号を付し、重複する詳細な説明は省略する。
図2に示すように、本実施の形態例のハイブリッド型フォークリフトでは、エンジン21及び第2の電動モータ24によって駆動される第1の油圧ポンプ26から吐出される圧油と、第3の電動モータ25によって駆動される第2の油圧ポンプ27から吐出される圧油とを、これらの第1の油圧ポンプ26と第2の油圧ポンプ27に共通の油圧ライン51で合流させた後、荷役油圧系統とステアリング油圧系統とに供給する構成となっている。即ち、エンジン21と第2の電動モータ24と第3の電動モータ25の何れにおいても、荷役油圧系統(第1の油圧シリンダ39)と、ステアリング油圧系統(第2の油圧シリンダ43)を駆動することができる。
詳述すると、第1の油圧ポンプ26の吐出側に接続された油圧ライン52と、第2の油圧ポンプ27の吐出側に接続された油圧ライン53とが、共通の油圧ライン51に接続されている。油圧ライン51には油圧バルブ54が設けられている。従って、エンジン21と第2の電動モータ24によって駆動される第1の油圧ポンプ26から油圧ライン52へ吐出される圧油と、第3の電動モータ25によって駆動される第2の油圧ポンプ27から油圧ライン53へ吐出される圧油とが、油圧ライン51で合流して、油圧ライン51を流通した後、油圧バルブ54に流入する。
油圧バルブ54では、油圧バルブ54に流入した圧油を、油圧ライン55側とコントロールバルブ38側とに分配する。そして、コントロールバルブ38側へ分配された圧油は、荷役油圧系統の第1の油圧シリンダ39に供給され、油圧ライン55側に分配された圧油は、ステアリング用のバルブ42を介して、ステアリング油圧系統の第2の油圧シリンダ43に供給され、更にブレーキ油圧ユニット45を介してパーキングブレーキ46とサイドブレーキ47にも供給される。
その他の構成については、上記参考例1と同様である。
以上のように、本実施の形態例のハイブリッド型フォークリフトによれば、上記参考例1と同様のハイブリッド型フォークリフトにおいて、第1の油圧ポンプ26から吐出される圧油と、第2の油圧ポンプ27から吐出される圧油とを、これらの第1の油圧ポンプ26と第2の油圧ポンプ27に共通の油圧ライン51で合流させた後、荷役油圧系統とステアリング油圧系統とに供給する構成としたことを特徴としているため、上記参考例1のハイブリッド型フォークリフトと同様の効果が得られる。しかも、エンジン21と第2の電動モータ24と第3の電動モータ25の何れにおいても、荷役油圧系統とステアリング油圧系統を駆動することができるため、エンジン停止時には第3の電動モータ25の動力によってステアリング駆動を行い、エンジン始動後にはエンジン21によってステアリング駆動分の動力を確保することができる。従って、第3の電動モータ25ではエンジン21を始動させるまでの間の荷役やステアリング分の必要油量を確保することができればよいため、第3の電動モータ25を小容量化することができる。
<実施の形態例
図3は本発明の実施の形態例に係るハイブリッド型フォークリフトの駆動系統の構成図である。なお、図3において上記実施の形態例(図2参照)と同様の部分については同一の符号を付し、重複する詳細な説明は省略する。
図3に示すように、本実施の形態例のハイブリッド型フォークリフトでは、荷役油圧系統から排出される圧油によって作動する荷役回生用の油圧モータ61と、油圧モータ61側から第2の油圧ポンプ27側にのみ動力を伝達する動力伝達手段としてのワンウエイクラッチ62とを備えた構成となっている。
詳述すると、ワンウエイクラッチ61は油圧モータ61と第2の油圧ポンプ27との間に介設されており、油圧モータ61側から第2の油圧ポンプ27側への動力伝達のみを行い、第2の油圧ポンプ27側から油圧モータ61側へは動力を伝達しない。油圧モータ61の入力側は油圧ライン63及びコントロールバルブ38を介して、荷役油圧系統の第1の油圧シリンダ39に接続されている。
従って、図3中の矢印Cの如くリフトが降下したときには、図3中の矢印Dの如く荷役油圧系統(油圧シリンダ39)から排出される圧油が、コントロールバルブ38及び油圧ライン63を介して油圧モータ61に供給される。その結果、油圧モータ61が前記圧油によって回転駆動され、この油圧モータ61の動力が、ワンウエイクラッチ62及び第2の油圧ポンプ27(回転軸27a)を介して第3の電動モータ25(回転軸25a)に伝達されることにより、第3の電動モータ25が回転駆動されて発電機として機能する。この発電機として機能する第3の電動モータ25の発電電力は、インバータ14を介して(即ち交流電力が直流電力に変換されて)バッテリ2に充電される(即ち荷役回生させる)。
なお、動力伝達手段としては、必ずしもワンウエイクラッチに限定するものではなく、双方向の動力伝達が可能なクラッチを用いてもよい。この場合には、フォーク降下検知手段(例えば昇降操作レバーを降下側に操作したことをリミットスイッチなどの検知手段で検知することなど)によって、フォークの降下を検知したとき、クラッチを接続させることにより、当該クラッチを介して油圧モータ61側から第2の油圧ポンプ27側への動力を伝達するようにすればよい。
その他の構成については、上記実施の形態例と同様である。
以上のように、本実施の形態例のハイブリッド型フォークリフトによれば、上記実施の形態例と同様のハイブリッド型フォークリフトにおいて、荷役油圧系統(第1の油圧シリンダ39)から排出される圧油によって作動する荷役回生用の油圧モータ61と、油圧モータ61側から第2の油圧ポンプ27側にのみ動力を伝達するワンウエイクラッチ62とを備え、油圧モータ61によりワンウエイクラッチ62と第2の油圧ポンプ27とを介して第3の電動モータ25を駆動して、第3の電動モータ25を発電機として機能させることにより、この発電機としての第3の電動モータ25の発電電力をバッテリ22に充電する構成としたことを特徴としているため、上記実施の形態例のハイブリッド型フォークリフトと同様の効果が得られ、しかも、荷役回生を行うことができるため、エネルギー効率を更に向上させることができる。
また、ワンウエイクラッチ62を用いたことにより、簡易な構成で荷役回生を実現することができる。
参考例2
図4は本発明の参考例2に係るハイブリッド型フォークリフトの駆動系統の構成図、図5は前記ハイブリッド型フォークリフトのアキュムレータ圧力(油圧ポンプ制御)に関する制御ブロック図である。なお、図4において上記参考例1(図1参照)と同様の部分については同一の符号を付し、重複する詳細な説明は省略する。
図4に示すように、本参考例2のハイブリッド型フォークリフトでは、第2の油圧ポンプ27からステアリング油圧系統(ステアリング用のバルブ42、第2の油圧シリンダ43)へ圧油を供給する油圧ライン41にアキュムレータ71が設けられている。
従って、第3の電動モータ25で第2の油圧ポンプ27を回転駆動して当該第2の油圧ポンプ27から圧油が油圧ライン41を介してステアリング油圧系統へ供給されているとき、アキュムレータ71では前記圧油の一部が蓄えられる(油圧が蓄圧される)。このため、第2の油圧ポンプ27(第3の電動モータ25)が停止していても、アキュムレータ71に蓄えられている圧油がステアリング油圧系統へ供給されるため、ステアリング操作が可能である。
また、アキュムレータ71には、アキュムレータ71内の圧力(アキュムレータ圧力)を検出するアキュムレータ圧力計81が設けられている。そして、図5に示すように制御装置82では、アキュムレータ圧力計81の圧力検出信号を入力してアキュムレータ71の圧力を監視し、アキュムレータ圧力計81で検出されるアキュムレータ圧力が設定圧力以下になったときに第3のインバータ40に作動指令を出力して第3の電動モータ25を作動させることにより、第2の油圧ポンプ27(第3の電動モータ25)をステアリング操作のために作動させる。換言すれば、制御装置82では、アキュムレータ圧力が前記設定圧力よりも高いときには、第2の油圧ポンプ27(第3の電動モータ25)をステアリング操作のために作動させるのを禁止する。前記設定圧力は、アキュムレータ71から圧油をステアリング油圧系統へ供給可能(即ちアキュムレータ71の圧油によってステアリング操作が可能)な下限圧力であり、その具体的な値については机上計算や試験などによって適宜設定すればよい。
その他の構成については、上記参考例1と同様である。
以上のように、本参考例2のハイブリッド型フォークリフトによれば、第2の油圧ポンプ27からステアリング油圧系統などへ圧油を供給する油圧ライン41にアキュムレータ71を設けたことを特徴としているため、ステアリング操作のために第2の油圧ポンプ27(第3の電動モータ25)を作動させなくても、アキュムレータ71に蓄えられている圧油がステアリング油圧系統に供給されることにより、ステアリング操作を行うことができる。このため、第2の油圧ポンプ27(第3の電動モータ25)の作動頻度を低減して、よりエネルギー効率(燃費)を向上させることができる。
また、本参考例2のハイブリッド型フォークリフトによれば、制御装置82でアキュムレータ圧力計81の圧力検出信号を入力してアキュムレータ圧力を監視し、アキュムレータ圧力計81で検出されるアキュムレータ圧力が設定圧力以下になったときにだけ第2の油圧ポンプ27(第3の電動モータ25)をステアリング操作のために作動させるため、自動的に、ステアリング操作のために必要なときにだけ(アキュムレータ圧力が設定圧力以下になったときにだけ)、第2の油圧ポンプ27(第3の電動モータ25)を作動させることができる。
<実施の形態例
図6は本発明の実施の形態例に係るハイブリッド型フォークリフトの駆動系統の構成図である。なお、前記ハイブリッド型フォークリフトのアキュムレータ圧力に関する制御ブロック図については図5と同様であるため、図5を参照して説明する。また、図6において上記実施の形態例(図2参照)と同様の部分については同一の符号を付し、重複する詳細な説明は省略する。
図6に示すように、本実施の形態例のハイブリッド型フォークリフトでは、第1の油圧ポンプ26と第2の油圧ポンプ27に共通の油圧ライン51からの圧油をステアリング油圧系統(ステアリング用のバルブ42、第2の油圧シリンダ43)へ供給する油圧ライン55にアキュムレータ71が設けられている。
従って、第3の電動モータ25で第2の油圧ポンプ27を回転駆動して当該第2の油圧ポンプ27から圧油が油圧ライン41を介してステアリング油圧系統へ供給されているときや、エンジン21や第2の電動モータ24で第1の油圧ポンプ26を回転駆動して当該第1の油圧ポンプ26から圧油がステアリング油圧系統へ供給されているとき、アキュムレータ71では前記圧油の一部が蓄えられる(油圧が蓄圧される)。このため、第1の油圧ポンプ26(エンジン21や第2の電動モータ24)が停止し、且つ、第2の油圧ポンプ27(第3の電動モータ25)が停止していても、アキュムレータ71に蓄えられている圧油がステアリング油圧系統へ供給されるため、ステアリング操作が可能である。
また、アキュムレータ71には、アキュムレータ71内の圧力(アキュムレータ圧力)を検出するアキュムレータ圧力計81が設けられている。そして、図5に示すように制御装置82では、アキュムレータ圧力計81の圧力検出信号を入力してアキュムレータ71の圧力を監視し、アキュムレータ圧力計81で検出されるアキュムレータ圧力が設定圧力以下になったときに第3のインバータ40に作動指令を出力して第3の電動モータ25を作動させることにより、第2の油圧ポンプ27(第3の電動モータ25)をステアリング操作のために作動させる。換言すれば、制御装置82では、アキュムレータ圧力が前記設定圧力よりも高いときには、第2の油圧ポンプ27(第3の電動モータ25)をステアリング操作のために作動させるのを禁止する。前記設定圧力は、アキュムレータ71から圧油をステアリング油圧系統へ供給可能(即ちアキュムレータ71の圧油によってステアリング操作が可能)な下限圧力であり、その具体的な値については机上計算や試験などによって適宜設定すればよい。
その他の構成については、上記実施の形態例と同様である。
以上のように、本実施の形態例のハイブリッド型フォークリフトによれば、共通の油圧ライン51からの圧油をステアリング油圧系統などへ供給する油圧ライン55にアキュムレータ71を設けたことを特徴としているため、ステアリング操作のために第2の油圧ポンプ27(第3の電動モータ25)を作動させなくても、アキュムレータ71に蓄えられている圧油がステアリング油圧系統に供給されることにより、ステアリング操作を行うことができる。このため、第2の油圧ポンプ27(第3の電動モータ25)の作動頻度を低減して、よりエネルギー効率(燃費)を向上させることができる。
また、本実施の形態例のハイブリッド型フォークリフトによれば、制御装置82でアキュムレータ圧力計81の圧力検出信号を入力してアキュムレータ圧力を監視し、アキュムレータ圧力計81で検出されるアキュムレータ圧力が設定圧力以下になったときにだけ第2の油圧ポンプ27(第3の電動モータ25)をステアリング操作のために作動させるため、自動的に、ステアリング操作のために必要なときにだけ(アキュムレータ圧力が設定圧力以下になったときにだけ)、第2の油圧ポンプ27(第3の電動モータ25)を作動させることができる。
<実施の形態例
図7は本発明の実施の形態例に係るハイブリッド型フォークリフトの駆動系統の構成図である。なお、前記ハイブリッド型フォークリフトのアキュムレータ圧力に関する制御ブロック図については図5と同様であるため、図5を参照して説明する。また、図7において上記実施の形態例(図3参照)と同様の部分については同一の符号を付し、重複する詳細な説明は省略する。
図7に示すように、本実施の形態例のハイブリッド型フォークリフトでは、上記実施の形態例と同様に第1の油圧ポンプ26と第2の油圧ポンプ27に共通の油圧ライン51からの圧油をステアリング油圧系統(ステアリング用のバルブ42、第2の油圧シリンダ43)へ供給する油圧ライン55にアキュムレータ71が設けられている。
従って、第3の電動モータ25で第2の油圧ポンプ27を回転駆動して当該第2の油圧ポンプ27から圧油が油圧ライン41を介してステアリング油圧系統へ供給されているときや、エンジン21や第2の電動モータ24で第1の油圧ポンプ26を回転駆動して当該第1の油圧ポンプ26から圧油がステアリング油圧系統へ供給されているとき、アキュムレータ71では前記圧油の一部が蓄えられる(油圧が蓄圧される)。このため、第1の油圧ポンプ26(エンジン21や第2の電動モータ24)が停止し、且つ、第2の油圧ポンプ27(第3の電動モータ25)が停止していても、アキュムレータ71に蓄えられている圧油がステアリング油圧系統へ供給されるため、ステアリング操作が可能である。
また、アキュムレータ71には、アキュムレータ71内の圧力(アキュムレータ圧力)を検出するアキュムレータ圧力計81が設けられている。そして、図5に示すように制御装置82では、アキュムレータ圧力計81の圧力検出信号を入力してアキュムレータ71の圧力を監視し、アキュムレータ圧力計81で検出されるアキュムレータ圧力が設定圧力以下になったときに第3のインバータ40に作動指令を出力して第3の電動モータ25を作動させることにより、第2の油圧ポンプ27(第3の電動モータ25)をステアリング操作のために作動させる。換言すれば、制御装置82では、アキュムレータ圧力が前記設定圧力よりも高いときには、第2の油圧ポンプ27(第3の電動モータ25)をステアリング操作のために作動させるのを禁止する。前記設定圧力は、アキュムレータ71から圧油をステアリング油圧系統へ供給可能(即ちアキュムレータ71の圧油によってステアリング操作が可能)な下限圧力であり、その具体的な値については机上計算や試験などによって適宜設定すればよい。
その他の構成については、上記実施の形態例と同様である。
以上のように、本実施の形態例のハイブリッド型フォークリフトによれば、共通の油圧ライン51からの圧油をステアリング油圧系統などへ供給する油圧ライン55にアキュムレータ71を設けたことを特徴としているため、ステアリング操作のために第2の油圧ポンプ27(第3の電動モータ25)を作動させなくても、アキュムレータ71に蓄えられている圧油がステアリング油圧系統に供給されることにより、ステアリング操作を行うことができる。このため、第2の油圧ポンプ27(第3の電動モータ25)の作動頻度を低減して、よりエネルギー効率(燃費)を向上させることができる。
また、本実施の形態例のハイブリッド型フォークリフトによれば、制御装置82でアキュムレータ圧力計81の圧力検出信号を入力してアキュムレータ圧力を監視し、アキュムレータ圧力計81で検出されるアキュムレータ圧力が設定圧力以下になったときにだけ第2の油圧ポンプ27(第3の電動モータ25)をステアリング操作のために作動させるため、自動的に、ステアリング操作のために必要なときにだけ(アキュムレータ圧力が設定圧力以下になったときにだけ)、第2の油圧ポンプ27(第3の電動モータ25)を作動させることができる。
<実施の形態例
図8は本発明の実施の形態例に係るハイブリッド型フォークリフトの駆動系統の構成図、図9はバルブ操作条件一覧表を示す図、図10は前記ハイブリッド型フォークリフトの弁制御に関する制御ブロック図である。なお、図8において上記参考例2(図4,図5参照)と同様の部分については同一の符号を付し、重複する詳細な説明は省略する。また、図9には本実施の形態例の場合のバルブ操作条件だけでなく、後述する実施の形態例の場合のバルブ操作条件も示している。
図8に示すように、本実施の形態例のハイブリッド型フォークリフトでは、第1の油圧ポンプ26から荷役油圧系統(コントロールバルブ38、第1の油圧シリンダ39)へ圧油を供給する第1の油圧ライン37と、第2の油圧ポンプ27からステアリング油圧系統(ステアリング用のバルブ42、第2の油圧シリンダ43)へ圧油を供給する第2の油圧ライン41とが、第3の油圧ライン73によって接続されている。
そして、この第3の油圧ライン73には方向制御弁72が設けられている。方向制御弁72は、第1の油圧ライン37と第2の油圧ライン41とを連通させる第1の状態aと、第1の油圧ライン37と油タンク76へ通じる第4の油圧ライン75とを連通させる第2の状態bとの切替えが可能な弁である。
方向制御弁72が第1の状態aのときには、第1の油圧ポンプ26から第1の油圧ライン37へ吐出した圧油を、荷役油圧系統へ供給するだけでなく、方向制御弁72、第3の油圧ライン73及び第2の油圧ライン41を介してステアリング油圧系統やブレーキ油圧系統へも供給することができ、また、第2の油圧ポンプ27から第2の油圧ライン41へ吐出した圧油を、ステアリング油圧系統やブレーキ油圧系統に供給するだけでなく、方向制御弁72、第3の油圧ライン73及び第1の油圧ライン37を介して荷役油圧系統にも供給することができる。
方向制御弁72が第2の状態bのときには、第1の油圧ポンプ26から第1の油圧ライン37へ吐出した圧油が、方向制御弁72、第3の油圧ライン73及び第4の油圧ライン75を介して油タンク76へ戻される。このときには第1の油圧ポンプ26に対する油圧系統の負荷が非常に小さくなるため、第1の油圧ポンプ26の吐出圧力はほとんど上昇せずに非常に低くなる。
方向制御弁72の各状態a,bの選択(切り替え)は、図9のバルブ操作条件一覧表の「実施の形態例」の欄に示すとおりであり、図10に示す制御装置95によって自動的に行う。図10に示すように制御装置95には、エンジン作動・停止状態検出手段91の検出信号と、荷役・走行状態検出手段92の検出信号と、ステアリング操作状態検出手段93の検出信号と、アイドリング状態検出手段94の検出信号とが入力される。
エンジン作動・停止状態検出手段91ではエンジン21の作動中と停止中(アイドリングストップ中)を検出する。エンジン作動・停止状態検出手段91としては、例えばエンジン21の回転数を検出するエンジン回転数センサなどを用いることができる。
荷役・走行状態検出手段92ではハイブリッド型フォークリフトの荷役状態検出と走行状態検出を行う。荷役状態検出には、例えばフォークの荷役(昇降)操作を行う荷役レバーの操作状態を検出する荷役センサなどを用いることができる。走行状態検出には、例えば車速センサなどを用いることができる。
ステアリング操作状態検出手段93ではオペレータがステアリング操作をしたことを検出する。ステアリング操作状態検出手段93としては、例えばハンドル44の操作状態を検出するハンドルセンサや、操舵輪(後輪)の操舵角を検出する操舵角センサなどを用いることができる。
アイドリング状態検出手段94ではエンジン21がアイドリング状態であることを検出する。アイドリング状態検出手段94としては、例えばアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルセンサとエンジン回転数センサを用いることができる。この場合、例えばエンジン回転数センサによって検出されるエンジン回転数がゼロではなく(即ちエンジン作動中であり)、且つ、アクセルペダルセンサによって検出されるアクセルペダルの踏み込み量がゼロであるときに、アイドリング状態であると判断する。
そして、制御装置95では、これらの検出手段91〜94の検出信号に基づいて、図9の「実施の形態例」の欄に示すように方向制御弁72の各状態a,bの選択(切り替え)を行う。
まず、エンジン作動・停止状態検出手段91の検出信号に基づいてエンジン作動中であると判断した場合の選択は次のとおりである。
即ち、荷役・走行状態検出手段92の検出信号に基づいて荷役・走行状態であると判断した場合には、第1の油圧ポンプ26から吐出された圧油を確実に荷役油圧系統に供給するため、第1の状態aを選択する。
ステアリング操作状態検出手段93の検出信号に基づいてステアリング操作状態であると判断した場合には、第1の状態a又は第2の状態bを選択する。即ち、この場合には、作動中のエンジン21によって回転駆動される第1の油圧ポンプ26から吐出される圧油をステアリング操作に利用することができるように第1の状態aを選択するようにしてもよく、第2の状態bを選択して、第2の油圧ポンプ27から吐出される圧油のみによってステアリング操作を行うようにしてもよい。
アイドリング状態検出手段94の検出信号に基づいてアイドリング状態であると判断した場合、即ち、荷役もなにもせずにエンジン21によって第1の油圧ポンプ26を無駄に回転駆動してしまう場合には、この無駄な動力消費を防止するため、第2の状態bを選択する。
次に、エンジン作動・停止状態検出手段91の検出信号に基づいてアイドリングストップ中(エンジン停止中)であると判断した場合の選択は次のとおりである。
即ち、荷役・走行状態検出手段92の検出信号に基づいて荷役・走行状態であると判断した場合には、第1の油圧ポンプ26から吐出された圧油を確実に荷役油圧系統に供給するため、第1の状態aを選択する。
ステアリング操作状態検出手段93の検出信号に基づいてステアリング操作状態であると判断した場合には、第2の状態bを選択する。この場合には、第2の油圧ポンプ27から吐出される圧油によってステアリング操作を行う。
その他の構成については、上記参考例2と同様である。
以上のように、本実施の形態例のハイブリッド型フォークリフトによれば、第1の油圧ポンプ26から荷役油圧系統へ圧油を供給する第1の油圧ライン37と、第2の油圧ポンプ27からステアリング油圧系統へ圧油を供給する第2の油圧ライン41とを第3の油圧ライン73によって接続し、且つ、第1の油圧ライン37と第2の油圧ライン41とを連通させる第1の状態aと、第1の油圧ライン37と油タンク76へ通じる第4の油圧ライン75とを連通させる第2の状態bとの切替えが可能な方向制御弁72を、第3の油圧ライン73に設けたことを特徴としているため、アイドリング状態などのようにエンジン21によって第1の油圧ポンプ26を無駄に回転駆動してしまう際に方向制御弁72を第2の状態bに切り替えることにより、第1の油圧ポンプ26から吐出された圧油が油タンク76に流れて第1の油圧ポンプ26の吐出圧がほとんど上昇しないようにすることができる。このため、無駄な動力消費を抑えて、より燃費を向上させることができる。
また、本実施の形態例のハイブリッド型フォークリフトによれば、各検出手段91〜94の検出信号に基づいて制御装置95により、自動的に方向制御弁73の各状態a,bの切り替え(選択)を行うことができる。
<実施の形態例
図11は本発明の実施の形態例に係るハイブリッド型フォークリフトの駆動系統の構成図、図12は前記ハイブリッド型フォークリフトの弁制御に関する制御ブロック図である。なお、図11において上記実施の形態例(図8参照)と同様の部分については同一の符号を付し、重複する詳細な説明は省略する。
図11に示すように、本実施の形態例のハイブリッド型フォークリフトは、上記実施の形態例(図8)の構成において、方向制御弁72に代えて方向制御弁77を設けた構成となっている。
具体的には、第1の油圧ポンプ26から荷役油圧系統(コントロールバルブ38、第1の油圧シリンダ39)へ圧油を供給する第1の油圧ライン37と、第2の油圧ポンプ27からステアリング油圧系統(ステアリング用のバルブ42、第2の油圧シリンダ43)へ圧油を供給する第2の油圧ライン41とが、第3の油圧ライン73によって接続されている。そして、この第3の油圧ライン73に方向制御弁77が設けられている。方向制御弁77は、第1の油圧ライン37と第2の油圧ライン41とを連通させる第1の状態aと、第1の油圧ライン37と油タンク76へ通じる第4の油圧ライン75とを連通させる第2の状態bと、第1の油圧ライン37と第2の油圧ライン41と第4の油圧ライン75との間の流れを遮断する第3の状態cとの切替えが可能な弁である。
方向制御弁77が第1の状態aのときには、第1の油圧ポンプ26から第1の油圧ライン37へ吐出した圧油を、荷役油圧系統へ供給するだけでなく、方向制御弁77、第3の油圧ライン73及び第2の油圧ライン41を介してステアリング油圧系統やブレーキ油圧系統へも供給することができ、また、第2の油圧ポンプ27から第2の油圧ライン41へ吐出した圧油を、ステアリング油圧系統やブレーキ油圧系統へ供給するだけでなく、方向制御弁77、第3の油圧ライン73及び第1の油圧ライン37を介して荷役油圧系統にも供給することができる。
方向制御弁77が第2の状態bのときには、第1の油圧ポンプ26から第1の油圧ライン37へ吐出した圧油が、方向制御弁77、第3の油圧ライン73及び第4の油圧ライン75を介して油タンク76へ戻される。このときには第1の油圧ポンプ26に対する油圧系統の負荷が非常に小さくなるため、第1の油圧ポンプ26の吐出圧力はほとんど上昇せずに非常に低くなる。
そして、方向制御弁77が第3の状態cのときには、第1の油圧ポンプ26から吐出された圧油が方向制御弁77を介して第2の油圧ライン41や第4の油圧ライン75(油タンク76)へ流れるのを遮断し、また、第2の油圧ポンプ27から吐出された圧油が方向制御弁77を介して第1の油圧ライン37や第4の油圧ライン75(油タンク76)へ流れるのを遮断することもできる。
方向制御弁77の各状態a,b,cの選択(切り替え)は、図9のバルブ操作条件一覧表の「実施の形態例」の欄に示すとおりであり、図12に示す制御装置95によって自動的に行う。図12に示すように制御装置95には、エンジン作動・停止状態検出手段91の検出信号と、荷役・走行状態検出手段92の検出信号と、ステアリング操作状態検出手段93の検出信号と、アイドリング状態検出手段94の検出信号と、第1の油圧ポンプ吐出圧力計96と検出信号と、第2の油圧ポンプ吐出圧力計97とが入力される。各検出手段91〜94については図10と同様であり、ここでの説明は省略する。
図11に示すように、第1の油圧ポンプ吐出圧力計96は第1の油圧ライン37に設けられ、第1の油圧ポンプ26の吐出圧を検出する。第2の油圧ポンプ吐出圧力計97は第2の油圧ライン41に設けられ、第2の油圧ポンプ27の吐出圧を検出する。
そして、制御装置95では、これらの検出手段91〜94及び圧力計96,97の検出信号とに基づいて、図9の「実施の形態例」の欄に示すように方向制御弁77の各状態a,bの選択(切り替え)を行う。
まず、エンジン作動・停止状態検出手段91の検出信号に基づいてエンジン作動中であると判断した場合の選択は次のとおりである。
即ち、上記実施の形態例の場合と同様に、荷役・走行状態検出手段92の検出信号に基づいて荷役・走行状態であると判断した場合には第1の状態aを選択し、ステアリング操作状態検出手段93の検出信号に基づいてステアリング操作状態であると判断した場合には第1の状態a又は第2の状態bを選択し、アイドリング状態検出手段94の検出信号に基づいてアイドリング状態であると判断した場合には第2の状態bを選択する。
そして、第1の油圧ポンプ吐出圧力計96によって検出された第1の油圧ポンプ吐出圧が、第2の油圧ポンプ吐出圧力計97によって検出された第2の油圧ポンプ吐出圧よりも高い場合には、第3の状態cを選択する。これは、荷の積載量によっては第1の油圧ライン37の方が第2の油圧ライン41よりも高い圧力が必要な場合があり、その場合には第3の状態cを選択して流れを遮断することにより、無駄に圧油が第1の油圧ライン37側から第2の油圧ライン41側に流れないようにして、動力消費の無駄を抑え、燃費を向上させるためである。また、第1の油圧ポンプ26(即ちエンジン21や第2の電動モータ25)は作動させず、第2の油圧ポンプ27(即ち第3の電動モータ25)のみを作動させてステアリング油圧系統やブレーキ油圧系統に圧油を供給する際にも、第3の状態cを選択して流れを遮断することにより、圧油の一部が方向制御弁77を介して第2の油圧ライン41側から第1の油圧ライン37側へ無駄に流れてしまうのを防止することもできる。
次に、エンジン作動・停止状態検出手段91の検出信号に基づいてアイドリングストップ中(エンジン停止中)であると判断した場合の選択は次のとおりである。
即ち、上記実施の形態例の場合と同様に、荷役・走行状態検出手段92の検出信号に基づいて荷役・走行状態であると判断した場合には第1の状態aを選択し、ステアリング操作状態検出手段93の検出信号に基づいてステアリング操作状態であると判断した場合には第2の状態bを選択する。
そして、第1の油圧ポンプ吐出圧力計96によって検出された第1の油圧ポンプ吐出圧が、第2の油圧ポンプ吐出圧力計97によって検出された第2の油圧ポンプ吐出圧よりも高い場合には、第3の状態cを選択する。これは、前述と同様に、荷の積載量によっては第1の油圧ライン37の方が第2の油圧ライン41よりも高い圧力が必要な場合があり、その場合には第3の状態cを選択して流れを遮断することにより、無駄に圧油が第1の油圧ライン37側から第2の油圧ライン41側に流れないようにして、動力消費の無駄を抑え、燃費を向上させるためである。また、前述と同様に、第1の油圧ポンプ26(即ちエンジン21や第2の電動モータ25)は作動させず、第2の油圧ポンプ27(即ち第3の電動モータ25)のみを作動させてステアリング油圧系統やブレーキ油圧系統に圧油を供給する際にも、第3の状態cを選択して流れを遮断することにより、圧油の一部が方向制御弁77を介して第2の油圧ライン41側から第1の油圧ライン37側へ無駄に流れてしまうのを防止することもできる。
その他の構成については、上記実施の形態例と同様である。
以上のように、本実施の形態例のハイブリッド型フォークリフトによれば、第1の油圧ポンプ26から荷役油圧系統へ圧油を供給する第1の油圧ライン37と、第2の油圧ポンプ27からステアリング油圧系統へ圧油を供給する第2の油圧ライン41とを第3の油圧ライン73によって接続し、且つ、第1の油圧ライン37と第2の油圧ライン41とを連通させる第1の状態aと、第1の油圧ライン37と油タンク76へ通じる第4の油圧ライン75とを連通させる第2の状態bと、第1の油圧ライン37と第2の油圧ライン41と第4の油圧ライン75との間の流れを遮断する第3の状態cとの切替えが可能な方向制御弁77を、第3の油圧ライン73に設けたことを特徴としているため、荷の積載量によって、第1の油圧ライン37の方が第2の油圧ライン41よりも高い圧力が必要な場合には、方向制御弁77の第3の状態cを選択して流れを遮断することにより、無駄に圧油が第1の油圧ライン37側から第2の油圧ライン41側に流れないようにして、動力消費の無駄を抑え、燃費を向上させることができる。また、第1の油圧ポンプ26(即ちエンジン21や第2の電動モータ25)は作動させず、第2の油圧ポンプ27(即ち第3の電動モータ25)のみを作動させてステアリング油圧系統に圧油を供給する際にも、方向制御弁77の第3の状態cを選択して流れを遮断することにより、圧油の一部が方向制御弁77を介して第2の油圧ライン41側から第1の油圧ライン37側へ無駄に流れてしまうのを防止することもできる。
また、本実施の形態例のハイブリッド型フォークリフトによれば、各検出手段91〜94及び各圧力計96,97の検出信号に基づいて制御装置95により、自動的に方向制御弁77の各状態a,b,cの切り替え(選択)を行うことができる。
<実施の形態例
図13は本発明の実施の形態例に係るハイブリッド型フォークリフトの駆動系統の構成図である。なお、前記ハイブリッド型フォークリフトの弁制御に関する制御ブロック図については図10と同様であるため、図10を参照して説明する。また、図13において上記参考例2(図4,図5参照)と同様の部分については同一の符号を付し、重複する詳細な説明は省略する。
図13に示すように、方向制御弁72を介して第1の油圧ライン37と第2の油圧ライン41と接続することにより、第1の油圧ポンプ26から第1の油圧ライン37へ吐出した圧油と、第2の油圧ポンプ27から第2の油圧ライン41へ吐出した圧油とを合流した後、油圧バルブ54を介して荷役油圧系統(コントロールバルブ38、第1の油圧シリンダ39)とステアリング油圧系統(ステアリング用のバルブ42、第2の油圧シリンダ43)とに供給する構成としている。
そして、方向制御弁72は、第1の油圧ライン37と第2の油圧ライン41とを連通させる第1の状態aと、第1の油圧ライン37と油タンク76へ通じる第3の油圧ライン75とを連通させる第2の状態bとの切替えが可能な弁である。
方向制御弁72が第1の状態aのときには、第1の油圧ポンプ26から第1の油圧ライン37へ吐出した圧油を、荷役油圧系統やステアリング油圧系統へ供給するだけでなく、方向制御弁72及び第2の油圧ライン41を介してブレーキ油圧系統へも供給することができ、また、第2の油圧ポンプ27から第2の油圧ライン41へ吐出した圧油を、ブレーキ油圧系統に供給し、且つ、方向制御弁72、第2の油圧ライン41及び第1の油圧ライン37を介してステアリング油圧系統や荷役油圧系統にも供給することができる。
方向制御弁72が第2の状態bのときには、第1の油圧ポンプ26から第1の油圧ライン37へ吐出した圧油が、方向制御弁72、第2の油圧ライン41及び第3の油圧ライン75を介して油タンク76へ戻される。このときには第1の油圧ポンプ26に対する油圧系統の負荷が非常に小さくなるため、第1の油圧ポンプ26の吐出圧力はほとんど上昇せずに非常に低くなる。
方向制御弁72の各状態a,bの選択(切り替え)は、図9のバルブ操作条件一覧表の「実施の形態例」の欄に示すとおりであり、図10に示す制御装置95によって自動的に行う。図10に示すように制御装置95には、エンジン作動・停止状態検出手段91の検出信号と、荷役・走行状態検出手段92の検出信号と、ステアリング操作状態検出手段93の検出信号と、アイドリング状態検出手段94の検出信号とが入力される。各検出手段91〜94については上記実施の形態例で述べたとおりであり、ここでの説明は省略する。
そして、制御装置95では、これらの検出手段91〜94の検出信号に基づいて、図9の「実施の形態例」の欄に示すように方向制御弁72の各状態a,bの選択(切り替え)を行う。
まず、エンジン作動・停止状態検出手段91の検出信号に基づいてエンジン作動中であると判断した場合の選択は次のとおりである。
即ち、荷役・走行状態検出手段92の検出信号に基づいて荷役・走行状態であると判断した場合には、第1の油圧ポンプ26から吐出された圧油を確実に荷役油圧系統に供給するため、第1の状態aを選択する。
ステアリング操作状態検出手段93の検出信号に基づいてステアリング操作状態であると判断した場合にも、第1の油圧ポンプ26から吐出された圧油を確実にステアリング油圧系統に供給するため、第1の状態aを選択する。
アイドリング状態検出手段94の検出信号に基づいてアイドリング状態であると判断した場合、即ち、荷役もなにもせずにエンジン21によって第1の油圧ポンプ26を無駄に回転駆動してしまう場合には、この無駄な動力消費を防止するため、第2の状態bを選択する。
次に、エンジン作動・停止状態検出手段91の検出信号に基づいてアイドリングストップ中(エンジン停止中)であると判断した場合の選択は次のとおりである。
即ち、荷役・走行状態検出手段92の検出信号に基づいて荷役・走行状態であると判断した場合には、第1の油圧ポンプ26から吐出された圧油を確実に荷役油圧系統に供給するため、第1の状態aを選択する。
ステアリング操作状態検出手段93の検出信号に基づいてステアリング操作状態であると判断した場合には、第1の油圧ポンプ26から吐出された圧油を確実にステアリング油圧系統に供給するため、或いは、第2の油圧ポンプ27から吐出された圧油をステアリング油圧系統に供給するため、第1の状態bを選択する。この場合には、第1の油圧ポンプ26から吐出された圧油、又は、第2の油圧ポンプ27から吐出される圧油によってステアリング操作を行う。
その他の構成については、上記参考例2と同様である。
以上のように、本実施の形態例のハイブリッド型フォークリフトによれば、方向制御弁72を介して第1の油圧ライン37と第2の油圧ライン41と接続することにより、第1の油圧ポンプ26から第1の油圧ライン37へ吐出した圧油と、第2の油圧ポンプ27から第2の油圧ライン41へ吐出した圧油とを合流した後、荷役油圧系統とステアリング油圧系統とに供給する構成とし、且つ、方向制御弁72は、第1の油圧ライン37と第2の油圧ライン41とを連通させる第1の状態aと、第1の油圧ライン37と油タンク76へ通じる第3の油圧ライン75とを連通させる第2の状態bとの切り替えが可能であることを特徴としているため、アイドリング状態などのようにエンジン21によって第1の油圧ポンプ26を無駄に回転駆動してしまう際に方向制御弁72を第2の状態bに切り替えることにより、第1の油圧ポンプ26から吐出された圧油が油タンク76に流れて第1の油圧ポンプ26の吐出圧がほとんど上昇しないようにすることができる。このため、無駄な動力消費を抑えて、より燃費を向上させることができる。また、方向制御弁72を第1の状態aに切り替えたときには、第1の油圧ポンプ26(エンジン21、第2の電動モータ)と第2の油圧ポンプ27(第3の電動モータ25)の何れでもステアリング操作を行うことができる。
また、本実施の形態例のハイブリッド型フォークリフトによれば、各検出手段91〜94の検出信号に基づいて制御装置95により、自動的に方向制御弁73の各状態a,bの切り替え(選択)を行うことができる。
<実施の形態例
図14は本発明の実施の形態例に係るハイブリッド型フォークリフトの駆動系統の構成図である。なお、前記ハイブリッド型フォークリフトの弁制御に関する制御ブロック図については図12と同様であるため、図12を参照して説明する。また、図14において上記実施の形態例(図13参照)と同様の部分については同一の符号を付し、重複する詳細な説明は省略する。
図14に示すように、本実施の形態例のハイブリッド型フォークリフトは、上記実施の形態例(図13)の構成において、方向制御弁72に代えて方向制御弁77を設けた構成となっている。
具体的には、方向制御弁77を介して第1の油圧ライン37と第2の油圧ライン41と接続することにより、第1の油圧ポンプ26から第1の油圧ライン37へ吐出した圧油と、第2の油圧ポンプ27から第2の油圧ライン41へ吐出した圧油とを合流した後、油圧バルブ54を介して荷役油圧系統(コントロールバルブ38、第1の油圧シリンダ39)とステアリング油圧系統(ステアリング用のバルブ42、第2の油圧シリンダ43)とに供給する構成としている。そして、方向制御弁77は、第1の油圧ライン37と第2の油圧ライン41とを連通させる第1の状態aと、第1の油圧ライン37と油タンク76へ通じる第3の油圧ライン75とを連通させる第2の状態bと、第1の油圧ライン37と第2の油圧ライン41と第3の油圧ライン75との間の流れを遮断する第3の状態cとの切替えが可能な弁である。
方向制御弁77が第1の状態aのときには、第1の油圧ポンプ26から第1の油圧ライン37へ吐出した圧油を、荷役油圧系統やステアリング油圧系統へ供給するだけでなく、方向制御弁72及び第2の油圧ライン41を介してブレーキ油圧系統へも供給することができ、また、第2の油圧ポンプ27から第2の油圧ライン41へ吐出した圧油を、ブレーキ油圧系統に供給し、且つ、方向制御弁72、第2の油圧ライン41及び第1の油圧ライン37を介してステアリング油圧系統や荷役油圧系統にも供給することができる。
方向制御弁77が第2の状態bのときには、第1の油圧ポンプ26から第1の油圧ライン37へ吐出した圧油が、方向制御弁72、第2の油圧ライン41及び第3の油圧ライン75を介して油タンク76へ戻される。このときには第1の油圧ポンプ26に対する油圧系統の負荷が非常に小さくなるため、第1の油圧ポンプ26の吐出圧力はほとんど上昇せずに非常に低くなる。
そして、方向制御弁77が第3の状態cのときには、第1の油圧ポンプ26から吐出された圧油が方向制御弁77を介して第2の油圧ライン41や第3の油圧ライン73(油タンク26)へ流れるのを遮断し、また、第2の油圧ポンプ27から吐出された圧油が方向制御弁77を介して第1の油圧ライン37や第3の油圧ライン73(油タンク26)へ流れるのを遮断することもできる。
方向制御弁77の各状態a,b,cの選択(切り替え)は、図9のバルブ操作条件一覧表の「実施の形態例」の欄に示すとおりであり、図12に示す制御装置95によって自動的に行う。図12に示すように制御装置95には、エンジン作動・停止状態検出手段91の検出信号と、荷役・走行状態検出手段92の検出信号と、ステアリング操作状態検出手段93の検出信号と、アイドリング状態検出手段94の検出信号と、第1の油圧ポンプ吐出圧力計96と検出信号と、第2の油圧ポンプ吐出圧力計97とが入力される。各検出手段91〜94及び各圧力計96,97については上記実施の形態例5,6で述べたとおりであり、ここでの説明は省略する。
そして、制御装置95では、これらの検出手段91〜94及び圧力計96,97の検出信号とに基づいて、図9の「実施の形態例」の欄に示すように方向制御弁77の各状態a,bの選択(切り替え)を行う。
まず、エンジン作動・停止状態検出手段91の検出信号に基づいてエンジン作動中であると判断した場合の選択は次のとおりである。
即ち、上記実施の形態例の場合と同様に、荷役・走行状態検出手段92の検出信号に基づいて荷役・走行状態であると判断した場合には第1の状態aを選択し、ステアリング操作状態検出手段93の検出信号に基づいてステアリング操作状態であると判断した場合にも第1の状態aを選択し、アイドリング状態検出手段94の検出信号に基づいてアイドリング状態であると判断した場合には第2の状態bを選択する。
そして、第1の油圧ポンプ吐出圧力計96によって検出された第1の油圧ポンプ吐出圧が、第2の油圧ポンプ吐出圧力計97によって検出された第2の油圧ポンプ吐出圧よりも高い場合には、第3の状態cを選択する。これは、荷の積載量によっては第1の油圧ライン37の方が第2の油圧ライン41よりも高い圧力が必要な場合があり、その場合には第3の状態cを選択して流れを遮断することにより、無駄に圧油が第1の油圧ライン37側から第2の油圧ライン41側に流れないようにして、動力消費の無駄を抑え、燃費を向上させるためである。
次に、エンジン作動・停止状態検出手段91の検出信号に基づいてアイドリングストップ中(エンジン停止中)であると判断した場合の選択は次のとおりである。
即ち、上記実施の形態例の場合と同様に、荷役・走行状態検出手段92の検出信号に基づいて荷役・走行状態であると判断した場合には第1の状態aを選択し、ステアリング操作状態検出手段93の検出信号に基づいてステアリング操作状態であると判断した場合にも第2の状態bを選択する。
そして、第1の油圧ポンプ吐出圧力計96によって検出された第1の油圧ポンプ吐出圧が、第2の油圧ポンプ吐出圧力計97によって検出された第2の油圧ポンプ吐出圧よりも高い場合には、第3の状態cを選択する。これは、前述と同様に、荷の積載量によっては第1の油圧ライン37の方が第2の油圧ライン41よりも高い圧力が必要な場合があり、その場合には第3の状態cを選択して流れを遮断することにより、無駄に圧油が第1の油圧ライン37側から第2の油圧ライン41側に流れないようにして、動力消費の無駄を抑え、燃費を向上させるためである。
その他の構成については、上記実施の形態例と同様である。
以上のように、本実施の形態例のハイブリッド型フォークリフトによれば、第1の油圧ポンプ26から荷役油圧系統へ圧油を供給する第1の油圧ライン37と、第2の油圧ポンプ27からステアリング油圧系統へ圧油を供給する第2の油圧ライン41とを第3の油圧ライン73によって接続し、且つ、第1の油圧ライン37と第2の油圧ライン41とを連通させる第1の状態aと、第1の油圧ライン37と油タンク76へ通じる第3の油圧ライン75とを連通させる第2の状態bと、第1の油圧ライン37と第2の油圧ライン41と第3の油圧ライン75との間の流れを遮断する第3の状態cとの切替えが可能な方向制御弁77を、第3の油圧ライン73に設けたことを特徴としているため、荷の積載量によって、第1の油圧ライン37の方が第2の油圧ライン41よりも高い圧力が必要な場合には、方向制御弁77の第3の状態cを選択して流れを遮断することにより、無駄に圧油が第1の油圧ライン37側から第2の油圧ライン41側に流れないようにして、動力消費の無駄を抑え、燃費を向上させることができる。
また、本実施の形態例のハイブリッド型フォークリフトによれば、各検出手段91〜94及び各圧力計96,97の検出信号に基づいて制御装置95により、自動的に方向制御弁77の各状態a,b,cの切り替え(選択)を行うことができる。
本発明はエンジンと電動モータとを駆動源として備えたハイブリッド型産業車両に関するものであり、電動モータとエンジンとを走行駆動源として備えたハイブリッド型フォークリフトなどに適用して有用なものである。

Claims (10)

  1. エンジンと、バッテリと、このバッテリからの電力供給により作動する第1の電動モータと、第1のギアトレンとを備え、前記第1の電動モータの動力と前記エンジンの動力とを前記第1のギアトレンを介して駆動輪に伝達する構成のハイブリッド型産業車両において、
    前記バッテリからの電力供給により作動する第2の電動モータと、
    荷役油圧系統へ圧油を供給する第1の油圧ポンプと、
    前記エンジンと前記第2の電動モータと前記第1の油圧ポンプとの間に介設されて、これらのエンジンと第2の電動モータと第1の油圧ポンプとの間の相互の動力伝達が可能な第2のギアトレンと、
    ステアリング油圧系統へ圧油を供給する第2の油圧ポンプと、
    前記バッテリからの電力供給により作動し、前記第2の油圧ポンプを駆動する第3の電動モータとを備え、
    前記第1の油圧ポンプから吐出される圧油と、前記第2の油圧ポンプから吐出される圧油とを、これらの第1の油圧ポンプと第2の油圧ポンプに共通の油圧ラインで合流させた後、前記荷役油圧系統と前記ステアリング油圧系統とに供給する構成としたことを特徴とするハイブリッド型産業車両。
  2. 請求項に記載のハイブリッド型産業車両において、
    前記荷役油圧系統から排出される圧油によって作動する荷役回生用の油圧モータと、
    前記油圧モータ側から前記第2の油圧ポンプ側にのみ動力を伝達する動力伝達手段とを備え、
    前記油圧モータにより前記動力伝達手段と前記第2の油圧ポンプとを介して前記第3の電動モータを駆動して、前記第3の電動モータを発電機として機能させることにより、この発電機としての第3の電動モータの発電電力を前記バッテリに充電する構成としたことを特徴とするハイブリッド型産業車両。
  3. 請求項に記載のハイブリッド型産業車両において、
    前記動力伝達手段は、前記油圧モータ側から前記第2の油圧ポンプ側にのみ動力を伝達するワンウエイクラッチであることを特徴とするハイブリッド型産業車両。
  4. 請求項に記載のハイブリッド型産業車両において、
    前記共通の油圧ラインから前記ステアリング油圧系統へ圧油を供給する油圧ラインにアキュムレータを設けたことを特徴とするハイブリッド型産業車両。
  5. 請求項に記載のハイブリッド型産業車両において、
    前記共通の油圧ラインからの圧油を前記ステアリング油圧系統へ供給する油圧ラインにアキュムレータを設けたことを特徴とするハイブリッド型産業車両。
  6. エンジンと、バッテリと、このバッテリからの電力供給により作動する第1の電動モータと、第1のギアトレンとを備え、前記第1の電動モータの動力と前記エンジンの動力とを前記第1のギアトレンを介して駆動輪に伝達する構成のハイブリッド型産業車両において、
    前記バッテリからの電力供給により作動する第2の電動モータと、
    荷役油圧系統へ圧油を供給する第1の油圧ポンプと、
    前記エンジンと前記第2の電動モータと前記第1の油圧ポンプとの間に介設されて、これらのエンジンと第2の電動モータと第1の油圧ポンプとの間の相互の動力伝達が可能な第2のギアトレンと、
    ステアリング油圧系統へ圧油を供給する第2の油圧ポンプと、
    前記バッテリからの電力供給により作動し、前記第2の油圧ポンプを駆動する第3の電動モータとを備え、
    前記第1の油圧ポンプから前記荷役油圧系統へ圧油を供給する第1の油圧ラインと、前記第2の油圧ポンプから前記ステアリング油圧系統へ圧油を供給する第2の油圧ラインとを第3の油圧ラインによって接続し、
    且つ、前記第1の油圧ラインと前記第2の油圧ラインとを連通させる第1の状態と、前記第1の油圧ラインと油タンクへ通じる第4の油圧ラインとを連通させる第2の状態との切替えが可能な方向制御弁を、前記第3の油圧ラインに設けたことを特徴とするハイブリッド型産業車両。
  7. エンジンと、バッテリと、このバッテリからの電力供給により作動する第1の電動モータと、第1のギアトレンとを備え、前記第1の電動モータの動力と前記エンジンの動力とを前記第1のギアトレンを介して駆動輪に伝達する構成のハイブリッド型産業車両において、
    前記バッテリからの電力供給により作動する第2の電動モータと、
    荷役油圧系統へ圧油を供給する第1の油圧ポンプと、
    前記エンジンと前記第2の電動モータと前記第1の油圧ポンプとの間に介設されて、これらのエンジンと第2の電動モータと第1の油圧ポンプとの間の相互の動力伝達が可能な第2のギアトレンと、
    ステアリング油圧系統へ圧油を供給する第2の油圧ポンプと、
    前記バッテリからの電力供給により作動し、前記第2の油圧ポンプを駆動する第3の電動モータとを備え、
    前記第1の油圧ポンプから前記荷役油圧系統へ圧油を供給する第1の油圧ラインと、前記第2の油圧ポンプから前記ステアリング油圧系統へ圧油を供給する第2の油圧ラインとを第3の油圧ラインによって接続し、
    且つ、前記第1の油圧ラインと前記第2の油圧ラインとを連通させる第1の状態と、前記第1の油圧ラインと油タンクへ通じる第4の油圧ラインとを連通させる第2の状態と、前記第1の油圧ラインと前記第2の油圧ラインと前記第4の油圧ラインとの間の流れを遮断する第3の状態との切替えが可能な方向制御弁を、前記第3の油圧ラインに設けたことを特徴とするハイブリッド型産業車両。
  8. エンジンと、バッテリと、このバッテリからの電力供給により作動する第1の電動モータと、第1のギアトレンとを備え、前記第1の電動モータの動力と前記エンジンの動力とを前記第1のギアトレンを介して駆動輪に伝達する構成のハイブリッド型産業車両において、
    前記バッテリからの電力供給により作動する第2の電動モータと、
    荷役油圧系統へ圧油を供給する第1の油圧ポンプと、
    前記エンジンと前記第2の電動モータと前記第1の油圧ポンプとの間に介設されて、これらのエンジンと第2の電動モータと第1の油圧ポンプとの間の相互の動力伝達が可能な第2のギアトレンと、
    ステアリング油圧系統へ圧油を供給する第2の油圧ポンプと、
    前記バッテリからの電力供給により作動し、前記第2の油圧ポンプを駆動する第3の電動モータとを備え、
    方向制御弁を介して第1の油圧ラインと第2の油圧ラインと接続することにより、前記第1の油圧ポンプから前記第1の油圧ラインへ吐出した圧油と、前記第2の油圧ポンプから第2の油圧ラインへ吐出した圧油とを合流した後、前記荷役油圧系統と前記ステアリング油圧系統とに供給する構成とし、
    且つ、前記方向制御弁は、前記第1の油圧ラインと前記第2の油圧ラインとを連通させる第1の状態と、前記第1の油圧ラインと油タンクへ通じる第3の油圧ラインとを連通させる第2の状態との切り替えが可能であることを特徴とするハイブリッド型産業車両。
  9. エンジンと、バッテリと、このバッテリからの電力供給により作動する第1の電動モータと、第1のギアトレンとを備え、前記第1の電動モータの動力と前記エンジンの動力とを前記第1のギアトレンを介して駆動輪に伝達する構成のハイブリッド型産業車両において、
    前記バッテリからの電力供給により作動する第2の電動モータと、
    荷役油圧系統へ圧油を供給する第1の油圧ポンプと、
    前記エンジンと前記第2の電動モータと前記第1の油圧ポンプとの間に介設されて、これらのエンジンと第2の電動モータと第1の油圧ポンプとの間の相互の動力伝達が可能な第2のギアトレンと、
    ステアリング油圧系統へ圧油を供給する第2の油圧ポンプと、
    前記バッテリからの電力供給により作動し、前記第2の油圧ポンプを駆動する第3の電動モータとを備え、
    方向制御弁を介して第1の油圧ラインと第2の油圧ラインと接続することにより、前記第1の油圧ポンプから前記第1の油圧ラインへ吐出した圧油と、前記第2の油圧ポンプから第2の油圧ラインへ吐出した圧油とを合流した後、前記荷役油圧系統と前記ステアリング油圧系統とに供給する構成とし、
    且つ、前記方向制御弁は、前記第1の油圧ラインと前記第2の油圧ラインとを連通させる第1の状態と、前記第1の油圧ラインと油タンクへ通じる第3の油圧ラインとを連通させる第2の状態と、前記第1の油圧ラインと前記第2の油圧ラインと前記第3の油圧ラインとの間の流れを遮断する第3の状態との切替えが可能であることを特徴とするハイブリッド型産業車両。
  10. 請求項6〜9の何れか1項に記載のハイブリッド型産業車両において、
    前記第2の油圧ラインにアキュムレータを設けたことを特徴とするハイブリッド型産業車両。
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